JPWO2020049735A1 - Regulator and output voltage control method - Google Patents
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Abstract
本発明のレギュレータ100は、第1出力電圧V1を第1出力端子T1から出力し、第1出力電圧V1から電圧降下させた第2出力電圧V2を第2出力端子T2から出力する2系統出力のレギュレータであって、スイッチング素子10と、コンデンサ20と、スイッチング素子10とコンデンサ20との間の中点に接続されている第1出力端子T1と、スイッチング素子10とコンデンサ20との間の中点に電圧降下部30を介して接続されている第2出力端子T2と、第1出力電圧V1があらかじめ設定された第1設定電圧V3以下となり、かつ、第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差があらかじめ設定された第2設定電圧V4以下となるように、第1出力電圧V1を制御する制御部40とを備える。本発明のレギュレータ100によれば、第2出力端子が地絡したときや第2出力電圧が低下したときでも、損失が増大することを防ぐことができる。The regulator 100 of the present invention is a two-system output that outputs the first output voltage V1 from the first output terminal T1 and outputs the second output voltage V2 that is voltage-dropped from the first output voltage V1 from the second output terminal T2. A regulator, the switching element 10, the capacitor 20, the first output terminal T1 connected to the midpoint between the switching element 10 and the capacitor 20, and the midpoint between the switching element 10 and the capacitor 20. The second output terminal T2 and the first output voltage V1 connected to the voltage drop portion 30 are equal to or lower than the preset first set voltage V3, and the first output voltage V1 and the second output voltage V2. A control unit 40 that controls the first output voltage V1 is provided so that the difference between the voltage and the voltage is equal to or less than the preset second set voltage V4. According to the regulator 100 of the present invention, it is possible to prevent the loss from increasing even when the second output terminal has a ground fault or the second output voltage drops.
Description
本発明は、レギュレータ及び2系統出力の出力電圧制御方法に関する。 The present invention relates to a regulator and an output voltage control method for two system outputs.
従来、1系統出力のレギュレータが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, a regulator having one system output is known (see, for example, Patent Document 1).
従来のレギュレータ800は、図9に示すように、入力端子TACGと接続されているスイッチング素子としてのサイリスタ810と、サイリスタ810と接続されている出力端子Tと、出力端子Tから出力される出力電圧を制御する制御部840とを備える。従来のレギュレータ800において、サイリスタ810は、カソード電極側で入力端子TACGを介して交流の発電機200と接続されており、アノード電極側で出力端子Tを介してバルブ負荷400と接続されている。
As shown in FIG. 9, the
ところで、近年、必要とされる電圧が異なる負荷を2以上備える工業製品(例えば、メーター照明用のランプなどのバルブ負荷とLEDからなる灯火器(例えばヘッドランプ)を備えるバイク等)が普及してきており、出力電圧が異なる2系統の出力電圧を制御するレギュレータが求められている。 By the way, in recent years, industrial products having two or more loads having different required voltages (for example, a motorcycle equipped with a bulb load such as a lamp for meter lighting and a lamp composed of LEDs (for example, a headlamp)) have become widespread. Therefore, there is a demand for a regulator that controls the output voltages of two systems having different output voltages.
このようなレギュレータとしては、例えば、図10に示すように、第1出力端子T1にはバルブ負荷400が接続され、第2出力端子T2にはLEDからなる灯火器500が接続され、第1出力電圧V1を第1出力端子T1から出力するとともに、第1出力電圧V1から電圧降下させた第2出力電圧V2を第2出力端子T2から出力する2系統出力のレギュレータ(背景技術に係るレギュレータ900)が考えられる。
As such a regulator, for example, as shown in FIG. 10, a
背景技術に係るレギュレータ900は、入力端子TACGと接続されているスイッチング素子としてのサイリスタ910と、サイリスタ910と接続されているコンデンサ920と、サイリスタ910とコンデンサ920との間の中点に接続されている第1出力端子T1と、サイリスタ910とコンデンサ920との間の中点にドロップ抵抗930を介して接続されている第2出力端子T2と、第1出力電圧V1があらかじめ設定された第1設定電圧V3以下になるように第1出力電圧V1を制御する制御部940とを備える。
背景技術に係るレギュレータ900によれば、出力電圧が異なる2系統の出力電圧を制御するレギュレータを実現することができる。The
According to the
しかしながら、背景技術に係るレギュレータ900において第2出力端子T2が地絡したとき(図11参照。)や第2出力電圧が低下したときには、ドロップ抵抗930に所定以上の電力(比較的大きい電力)が印加されてしまい、損失が増大するおそれがある、という問題がある。
However, when the second output terminal T2 is grounded (see FIG. 11) or the second output voltage is lowered in the
そこで、本発明は、上記した問題を解決するためになされたものであり、第2出力端子が地絡したときや第2出力電圧が低下したときでも、損失が増大することを防ぐことができるレギュレータ及び出力電圧制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to prevent the loss from increasing even when the second output terminal has a ground fault or the second output voltage drops. It is an object of the present invention to provide a regulator and an output voltage control method.
[1]本発明のレギュレータは、第1出力電圧を第1出力端子から出力するとともに、前記第1出力電圧から電圧降下させた第2出力電圧を第2出力端子から出力する2系統出力のレギュレータであって、入力端子と接続されているスイッチング素子と、前記スイッチング素子と接続されているコンデンサと、前記スイッチング素子と前記コンデンサとの間の中点に接続されている前記第1出力端子と、前記スイッチング素子と前記コンデンサとの間の中点と接続されている電圧降下部と、前記スイッチング素子と前記コンデンサとの間の中点に前記電圧降下部を介して接続されている前記第2出力端子と、前記第1出力電圧があらかじめ設定された第1設定電圧以下となり、かつ、前記第1出力電圧と前記第2出力電圧との差があらかじめ設定された第2設定電圧以下となるように、前記第1出力電圧を制御する制御部とを備えることを特徴とする。 [1] The regulator of the present invention is a two-system output regulator that outputs a first output voltage from a first output terminal and outputs a second output voltage that is a voltage drop from the first output voltage from a second output terminal. The switching element connected to the input terminal, the voltage connected to the switching element, and the first output terminal connected to the midpoint between the switching element and the capacitor. The voltage drop portion connected to the midpoint between the switching element and the capacitor, and the second output connected to the midpoint between the switching element and the capacitor via the voltage drop portion. The terminal and the first output voltage are set to be equal to or lower than the preset first set voltage, and the difference between the first output voltage and the second output voltage is set to be equal to or lower than the preset second set voltage. It is characterized by including a control unit for controlling the first output voltage.
[2]本発明のレギュレータにおいては、前記第1出力端子は、バルブ負荷接続用の出力端子であり、前記第2出力端子は、LED接続用の出力端子であることが好ましい。 [2] In the regulator of the present invention, it is preferable that the first output terminal is an output terminal for bulb load connection and the second output terminal is an output terminal for LED connection.
[3]本発明のレギュレータにおいては、前記第1出力端子及び前記第2出力端子はいずれも、バルブ負荷接続用の出力端子であることが好ましい。 [3] In the regulator of the present invention, it is preferable that both the first output terminal and the second output terminal are output terminals for valve load connection.
[4]本発明のレギュレータにおいては、前記制御部は、前記第1出力端子から出力する前記第1出力電圧を検出する第1出力電圧検出部と、前記第2出力端子から出力する前記第2出力電圧を検出する第2出力電圧検出部と、前記第1設定電圧及び前記第2設定電圧を記憶する記憶部と、前記第1出力電圧、前記第2出力電圧、前記第1設定電圧及び前記第2設定電圧に基づいて前記スイッチング素子のオン/オフを制御するスイッチング素子制御部とを有することが好ましい。 [4] In the regulator of the present invention, the control unit includes a first output voltage detection unit that detects the first output voltage output from the first output terminal, and a second output voltage detection unit that outputs from the second output terminal. A second output voltage detection unit that detects an output voltage, a storage unit that stores the first set voltage and the second set voltage, the first output voltage, the second output voltage, the first set voltage, and the above. It is preferable to have a switching element control unit that controls on / off of the switching element based on the second set voltage.
[5]本発明のレギュレータにおいては、前記制御部は、通常時には前記第1出力電圧が前記第1設定電圧以下になるように前記第1出力電圧を制御し、異常時には前記第1出力電圧と前記第2出力電圧との差が前記第2設定電圧以下となるように前記第1出力電圧を制御することが好ましい。 [5] In the regulator of the present invention, the control unit normally controls the first output voltage so that the first output voltage is equal to or lower than the first set voltage, and when an abnormality occurs, the first output voltage is combined with the first output voltage. It is preferable to control the first output voltage so that the difference from the second output voltage is equal to or less than the second set voltage.
[6]本発明のレギュレータにおいては、前記スイッチング素子は、サイリスタであることが好ましい。 [6] In the regulator of the present invention, the switching element is preferably a thyristor.
[7]本発明のレギュレータにおいては、前記電圧降下部は、ドロップ抵抗であることが好ましい。 [7] In the regulator of the present invention, the voltage drop portion is preferably a drop resistor.
[8]本発明の出力電圧制御方法は、第1出力端子から出力する第1出力電圧と、前記第1出力電圧から電圧降下させて第2出力端子から出力する第2出力電圧とを制御する出力電圧制御方法であって、前記第1出力電圧及び前記第2出力電圧を検出する出力電圧検出工程と、前記第1出力電圧とあらかじめ設定された第1設定電圧とを比較するとともに、前記第1出力電圧と前記第2出力電圧との差と、あらかじめ設定された第2設定電圧とを比較し、前記第1出力電圧が前記第1設定電圧以下となり、かつ、前記第1出力電圧と前記第2出力電圧との差が前記第2設定電圧以下となるように前記第1出力電圧を制御する制御工程とを含むことを特徴とする。 [8] The output voltage control method of the present invention controls a first output voltage output from the first output terminal and a second output voltage that is dropped from the first output voltage and output from the second output terminal. In the output voltage control method, the output voltage detection step of detecting the first output voltage and the second output voltage is compared with the first output voltage and a preset first set voltage, and the first is described. Comparing the difference between the 1 output voltage and the 2nd output voltage with the preset 2nd set voltage, the 1st output voltage becomes equal to or lower than the 1st set voltage, and the 1st output voltage and the said It is characterized by including a control step of controlling the first output voltage so that the difference from the second output voltage is equal to or less than the second set voltage.
本発明のレギュレータによれば、第1出力電圧があらかじめ設定された第1設定電圧以下となり、かつ、第1出力電圧と第2出力電圧との差があらかじめ設定された第2設定電圧以下となるように、第1出力電圧を制御する制御部を備えるため、第2出力端子が地絡したとき(第2出力電圧=0となるとき)や第2出力電圧が低下したときでも、第1出力電圧と第2出力電圧との差があらかじめ設定された第2設定電圧以下となる。従って、第2出力端子が地絡したときや第2出力電圧が低下したときでも、第1スイッチング素子とコンデンサとの間の中点と第2出力端子との間に接続されている電圧降下部に所定以上の電力(比較的大きな電力)が印加されることを防ぐことができ、損失(導通損失)が増大することを防ぐことができる。 According to the regulator of the present invention, the first output voltage is equal to or less than the preset first set voltage, and the difference between the first output voltage and the second output voltage is equal to or less than the preset second set voltage. As described above, since the control unit for controlling the first output voltage is provided, the first output is provided even when the second output terminal has a ground fault (when the second output voltage becomes 0) or when the second output voltage drops. The difference between the voltage and the second output voltage is equal to or less than the preset second set voltage. Therefore, even when the second output terminal has a ground fault or the second output voltage drops, the voltage drop portion connected between the midpoint between the first switching element and the capacitor and the second output terminal. It is possible to prevent a predetermined amount of electric power (relatively large electric power) from being applied to the power supply, and prevent the loss (conduction loss) from increasing.
以下、本発明のレギュレータ及び出力電圧制御方法について、図に示す実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the regulator and the output voltage control method of the present invention will be described based on the embodiment shown in the figure.
[実施形態1]
1.実施形態1に係るレギュレータ100の構成
実施形態1に係るレギュレータ100は、図1に示すように、第1スイッチング素子10と、第2スイッチング素子12と、コンデンサ20と、電圧降下部30と、制御部40とを備える。[Embodiment 1]
1. 1. Configuration of
実施形態1に係るレギュレータ100は、入力端子TACGと、第1出力端子T1と、第2出力端子T2、バッテリ端子TB、接地端子TE、とを備える。
入力端子TACGは、発電機200(例えば、バイクのエンジンに直結駆動されるオルタネータ)と接続されている。第1出力端子T1は、バルブ負荷接続用の出力端子であり、バルブ負荷400(例えば、バイクのメーター照明で用いる一般的な豆電球や蛍光灯等のランプ)と接続されている。第2出力端子T2は、LED接続用の出力端子であり、LEDからなる灯火器500と接続されている。バッテリ端子TBはバッテリ300と接続されている。接地端子TEは接地されている。The
The input terminal TACG is connected to a generator 200 (for example, an alternator directly connected to the engine of a motorcycle). The first output terminal T1 is an output terminal for connecting a bulb load, and is connected to a bulb load 400 (for example, a lamp such as a general miniature bulb or a fluorescent lamp used for meter lighting of a motorcycle). The second output terminal T2 is an output terminal for connecting an LED, and is connected to a
実施形態1に係るレギュレータ100は、発電機200から交流発電出力を供給され、発電機200の交流発電出力の正側の半波成分をバッテリ300に供給し、発電機200の交流発電出力の負側の半波成分をバルブ負荷400及び灯火器500に供給する。
The
第1スイッチング素子10は、オン/オフを制御することによって、第1出力端子T1から出力する第1出力電圧V1及び第2出力端子T2から出力する第2出力電圧V2を制御する。第1スイッチング素子10は、例えばサイリスタである。第1スイッチング素子10においては、アノード電極は、コンデンサ20、第1出力端子T1及び電圧降下部30と接続されている。第1スイッチング素子10のカソード電極は、入力端子TACGを介して発電機200と接続されている。
The
第1スイッチング素子10をオンすると、発電機200からの交流発電出力をコンデンサ20に充電し、かつ、第1出力端子T1を介してバルブ負荷400に第1出力電圧V1を供給し、かつ、電圧降下部30、第2出力端子T2を介して第2出力電圧V2を灯火器500に供給する。
第1スイッチング素子10をオフすると、コンデンサ20から放電して第1出力端子T1を介してバルブ負荷400に第1出力電圧V1を供給し、かつ、電圧降下部30、第2出力端子T2を介して第2出力電圧V2を灯火器500に供給する。When the
When the
第2スイッチング素子12は、オン/オフを制御することによって、バッテリ300に供給する電圧を制御する。
The
第2スイッチング素子12は、例えばサイリスタである。第2スイッチング素子12においては、アノード電極が、入力端子TACG及び第1スイッチング素子10のカソード電極と接続されている。カソード電極は、バッテリ端子TBを介してバッテリ300と接続されている。
The
コンデンサ20は、第1スイッチング素子10と直列に接続されており、第1出力電圧V1及び第2出力電圧V2を安定的に供給する。コンデンサ20の一方側は接地されている。第1スイッチング素子10がオンのとき、コンデンサ20は充電されるとともに、発電機200から供給される交流発電出力の負側の半波成分を整流して(直流に変えて)第1出力電圧V1を第1出力端子T1に供給し、第2出力電圧V2を第2出力端子T2に供給する。第1スイッチング素子10がオフのとき、コンデンサ20の放電のみで第1出力電圧V1を第1出力端子T1に供給し、第2出力電圧V2を第2出力端子T2に供給する。なお、コンデンサ20に印加される電圧VCは第1出力端子T1の第1出力電圧V1と同じ値である。
The
電圧降下部30は、第1スイッチング素子10とコンデンサ20との間の中点に接続されており(第1スイッチング素子10とコンデンサ20との間の配線のうちのいずれかの点に接続されており)、第1出力電圧V1から電圧降下させて第2出力電圧V2とする。具体的には、電圧降下部30は、第1出力端子T1と、第1スイッチング素子10とコンデンサ20との間の中点との間の配線のいずれかの点と接続されている。電圧降下部30は、電圧を降下させる素子であれば適宜の素子を用いることができるが、実施形態1においては抵抗(ドロップ抵抗)を用いる。第1出力端子T1からは、第1スイッチング素子10で制御された電圧を出力するが、第2出力端子T2からは、電圧降下部30を通過して電圧降下した(第1出力電圧よりも低くなった)第2出力電圧V2を出力する。
なお、電圧降下部30は、第1出力電圧V1から所定の電圧分、電圧降下をさせるので、第2出力電圧V2の電圧値は、第2出力端子T2が地絡している場合(図3参照。)などでなければ、第1出力電圧V1の電圧値に追従する。すなわち、第1出力電圧V1を制御することは、第2出力電圧V2を制御することも意味する。The
Since the
制御部40は、第1出力電圧V1があらかじめ設定された第1設定電圧V3以下となり、かつ、第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差があらかじめ設定された第2設定電圧V4以下となるように、第1出力電圧V1を制御する。
In the
制御部40は、図2に示すように、第1出力端子T1から出力する第1出力電圧V1を検出する第1出力電圧検出部41と、第2出力端子T2から出力する第2出力電圧V2を検出する第2出力電圧検出部42と、あらかじめ設定された第1設定電圧V3及び第2設定電圧V4を記憶する記憶部43と、第1出力電圧V1、第2出力電圧V2、第1設定電圧V3及び第2設定電圧V4に基づいて第1スイッチング素子10のオン/オフを制御する第1スイッチング素子制御部44とを有する。
As shown in FIG. 2, the
第1出力電圧検出部41及び第2出力電圧検出部42としては、適宜の電圧計測器を用いることができる。
As the first output
記憶部43に記憶されている第1設定電圧V3は、第1出力端子T1から出力する第1出力電圧の目標値(許容値)である。
The first set voltage V3 stored in the
記憶部43に記憶されている第2設定電圧V4は、第1出力電圧と第2出力電圧との差の目標値(許容値)である。
The second set voltage V4 stored in the
第1スイッチング素子制御部44は、原則的には、交流発電出力が負になったときには所定のタイミングで第1スイッチング素子10をオンし、交流発電出力が0になったときには、第1スイッチング素子10をオフする。
第1スイッチング素子制御部44は、交流発電出力が負のときでも、第1出力電圧V1が第1設定電圧V3を超えたときは、第1スイッチング素子10をオフして、第1出力電圧V1が第1設定電圧V3以下になるように制御する。
また、第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差が第2設定電圧V4を超えたとき(例えば、第2出力電圧V2が地絡して0となり、第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差が第2設定電圧V4を超えたとき、図3参照。)は、第1スイッチング素子10をオフして、第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差が第2設定電圧V4以下になるように制御する。In principle, the first switching
The first switching
Further, when the difference between the first output voltage V1 and the second output voltage V2 exceeds the second set voltage V4 (for example, the second output voltage V2 becomes 0 due to a ground fault, and the first output voltage V1 and the second output voltage V1 and the second When the difference from the output voltage V2 exceeds the second set voltage V4, see FIG. 3), the
第2スイッチング素子制御部45は、第1スイッチング素子制御部44と同期しており、第2スイッチング素子12を制御する。
The second switching element control unit 45 is synchronized with the first switching
2.実施形態1に係る出力電圧制御方法
実施形態1に係る出力電圧制御方法は、第1出力端子T1から出力する第1出力電圧V1と、第2出力端子T2から出力する第2出力電圧V2とを制御する出力電圧制御方法である。実施形態1に係る出力電圧制御方法は、実施形態1に係るレギュレータ100を用いる。
実施形態1に係る出力電圧制御方法は、準備工程と、出力電圧検出工程S1と、制御工程S2とを含む。 2. 2. Output voltage control method according to the first embodiment The output voltage control method according to the first embodiment has a first output voltage V1 output from the first output terminal T1 and a second output voltage V2 output from the second output terminal T2. This is an output voltage control method to be controlled. The output voltage control method according to the first embodiment uses the
The output voltage control method according to the first embodiment includes a preparation step, an output voltage detection step S1, and a control step S2.
まず、事前に記憶部43に、第1設定電圧V3及び第2設定電圧V4を記憶させておく(準備工程)。
First, the first set voltage V3 and the second set voltage V4 are stored in the
次に、第1出力端子T1及び第2出力端子T2に、第1出力電圧V1及び第2出力電圧V2の供給を開始し、制御部40の第1出力電圧検出部41によって第1出力電圧V1を検出するとともに第2出力電圧検出部42によって第2出力電圧V2を検出する(出力電圧検出工程S1、図4のS1参照。)。
Next, the supply of the first output voltage V1 and the second output voltage V2 is started to the first output terminal T1 and the second output terminal T2, and the first output voltage V1 is started by the first output
次に、第1スイッチング素子制御部44において、第1出力電圧V1と記憶部43に記憶されている第1設定電圧V3との大小を比較する。
Next, the first switching
第1出力電圧V1が第1設定電圧V3よりも大きいときは、第1スイッチング素子10をオフにして、第1出力電圧V1が第1設定電圧V3となるように第1出力電圧V1を制御する。
When the first output voltage V1 is larger than the first set voltage V3, the
第1出力電圧V1が第1設定電圧V3以下のときは、次のステップに進み、第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差(V1−V2)と、記憶部43に記憶されている第2設定電圧V4との大小を比較する(図4のS2参照。)。
When the first output voltage V1 is equal to or less than the first set voltage V3, the process proceeds to the next step, and the difference (V1-V2) between the first output voltage V1 and the second output voltage V2 is stored in the
第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差(V1−V2)が第2設定電圧V4よりも大きいときは、第1スイッチング素子10をオフにして、第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差(V1−V2)が第2設定電圧V4となるように第1出力電圧V1を制御する(第1出力電圧V1を低くする)。
When the difference (V1-V2) between the first output voltage V1 and the second output voltage V2 is larger than the second set voltage V4, the
次に、制御部40(第1スイッチング素子制御部44)の動作を第1出力電圧V1と第2出力電圧V2の時間変化の観点から説明する。このために、まず比較例に係るレギュレータの制御部の第1出力電圧V1と第2出力電圧V2の時間変化を説明する。比較例に係るレギュレータは、背景技術に係るレギュレータ900と同様の構成を有するレギュレータである(図10参照。)。
Next, the operation of the control unit 40 (first switching element control unit 44) will be described from the viewpoint of time changes of the first output voltage V1 and the second output voltage V2. For this purpose, first, the time change of the first output voltage V1 and the second output voltage V2 of the control unit of the regulator according to the comparative example will be described. The regulator according to the comparative example is a regulator having the same configuration as the
比較例に係るレギュレータの制御部940は、図5に示すように、通常時において、第1出力電圧V1が第1設定電圧V3以下の所定の電圧値(実施形態1においては第1設定電圧V3の電圧値)となるように第1出力電圧V1を制御する(図5(a)の「通常時」参照。)。このとき、第2出力電圧V2は、第1出力電圧V1よりも低い所定の電圧値V20で維持される。
仮に第1出力電圧V1が第1設定電圧V3を超えたときは、第1スイッチング素子10をオフにして、第1出力電圧V1が第1設定電圧V3となるように制御する。このときも、第2出力電圧V2は、第1出力電圧V1よりも低い所定の電圧値V20で維持される。As shown in FIG. 5, the
If the first output voltage V1 exceeds the first set voltage V3, the
仮に時刻t1で異常が発生して第2出力電圧の電圧値V20が0になったとき(例えば、第2出力端子T2が地絡したとき、図5(a)〜図5(c)の「異常時」参照。)でも、第1出力電圧V1は第1設定電圧V3以下であるため(図5(a)参照。)、サイリスタ910はオンしたままであり、電圧降下部30には第1出力電圧V1の電圧値がそのまま印加されることとなる(図5(c)参照。)。従って、ドロップ抵抗930には所定以上の高い電圧が印加され続け、損失が増大する。If when the voltage value V2 0 anomalies occur second output voltage at the time t1 is 0 (e.g., when the second output terminal T2 is grounded, Fig. 5 (a) ~ FIG 5 (c) Even in "abnormal time"), since the first output voltage V1 is equal to or lower than the first set voltage V3 (see FIG. 5 (a)), the
これに対して、実施形態1に係るレギュレータ100の制御部40(第1スイッチング素子制御部44)は、図6に示すように、仮に時刻t1で異常が発生して第2出力電圧の電圧値V20が0になった場合(例えば、第2出力端子T2が地絡した場合)には、瞬間的に第1出力電圧V1と第2出力電圧V2の差が第1設定電圧V3と同じ電圧にまで上昇し、第1出力電圧V1と第2出力電圧V2の差が第2設定電圧V4を超えるため、第1スイッチング素子10をオフにして、第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差が第2設定電圧V4以下となるように(すなわち、第1出力電圧V1が第2設定電圧V4と同じ電圧値となるように)第1出力電圧V1を制御する(図6(a)及び図6(c)参照。)。
これにより、電圧降下部30に所定以上の高い電圧が印加され続けることを防ぐことができ、損失が増大することを防ぐことができる。On the other hand, as shown in FIG. 6, the control unit 40 (first switching element control unit 44) of the
As a result, it is possible to prevent the
また、時刻t1で第2出力電圧の電圧値V20が低下して電圧値V21になった場合(例えば、LEDランプの一部が点灯しなくなった場合)には(図7(a)〜図7(c)の「異常時」参照。)、第1出力電圧V1と第2出力電圧V2の差が第2設定電圧V4を超えるときには、第1スイッチング素子10をオフにして第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差が第2設定電圧V4以下となるように(図7(c)参照。)、すなわち、第1出力電圧V1が第2設定電圧V4と電圧値V21との和になるように第1出力電圧V1を制御する(図7(a)参照。)。これにより、第2出力電圧V2の電圧低下が起こったときでも、電圧降下部30に所定以上の高い電圧が印加され続けることを防ぐことができ、損失が増大することを防ぐことができる。Also, if the voltage value V2 0 of the second output voltage at time t1 becomes the voltage value V2 1 reduced (e.g., when a part of the LED lamp is no longer lit) in (FIG. 7 (a) ~ (See “Abnormality” in FIG. 7 (c)), when the difference between the first output voltage V1 and the second output voltage V2 exceeds the second set voltage V4, the
3.実施形態1に係るレギュレータ100及び出力電圧制御方法の効果
実施形態1に係るレギュレータ100によれば、第1出力電圧V1があらかじめ設定された第1設定電圧V3以下となり、かつ、第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差があらかじめ設定された第2設定電圧V4以下となるように、第1出力電圧V1を制御する制御部40を備えるため、第2出力端子T2が地絡したとき(第2出力電圧=0となるとき)や第2出力電圧V2が低下したときでも、第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差があらかじめ設定された第2設定電圧V4以下となる。従って、第2出力端子T2が地絡したときや第2出力電圧V2が低下したときでも、第1スイッチング素子10とコンデンサ20との間の中点と第2出力端子T2との間に接続されている電圧降下部30に所定以上の電力(比較的大きな電力)が印加されることを防ぐことができ、損失(導通損失)が増大することを防ぐことができる。 3. 3. Effect of
実施形態1に係るレギュレータ100によれば、第1出力端子T1は、バルブ負荷接続用の出力端子であり、第2出力端子T2は、LED接続用の出力端子であることから、特徴や必要電圧が異なるバルブ負荷400とLED(LEDからなる灯火器500)とを1つのレギュレータで制御すること可能となる。
According to the
また、実施形態1に係るレギュレータ100によれば、制御部40は、通常時には第1出力電圧V1が第1設定電圧V3以下になるように第1出力電圧V1を制御するため、従来のレギュレータと同様に一定の出力電圧をバルブ負荷400に供給することができる。
Further, according to the
また、実施形態1に係るレギュレータ100によれば、制御部40は、異常時には第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差が第2設定電圧V4以下となるように第1出力電圧V1を制御するため、第2出力端子T2が地絡したときなどの異常時にレギュレータの損失が増大することを防ぐことができる。
Further, according to the
実施形態1に係るレギュレータ100によれば、第1スイッチング素子10は、サイリスタであることから、仮に発電機200の出力が大きくなった場合でも発電機200から供給される電流が0になるタイミングでオフになるため、サージに影響され難くなる。
According to the
実施形態1に係るレギュレータ100によれば、電圧降下部30は、ドロップ抵抗であるため、比較的簡単な構成で出力電圧の異なる2系統出力のレギュレータとすることができる。
According to the
実施形態1に係る出力電圧制御方法によれば、第1出力電圧V1とあらかじめ設定された第1設定電圧V3とを比較するとともに、第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差と、あらかじめ設定された第2設定電圧V4とを比較し、第1出力電圧V1が第1設定電圧V3以下となり、かつ、第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差が第2設定電圧V4以下となるように第1出力電圧V1を制御する制御工程を含むため、第2出力電圧V2を出力する第2出力端子T2が地絡したときや第2出力電圧V2が低下したときなどの異常時に、第1出力電圧V1から電圧降下させて第2出力電圧V2を生成する部分に所定以上の電力(比較的大きな電力)が印加されることを防ぐことができ、その結果、損失が増大することを防ぐことができる。 According to the output voltage control method according to the first embodiment, the first output voltage V1 and the preset first set voltage V3 are compared, and the difference between the first output voltage V1 and the second output voltage V2 is determined. Comparing with the preset second set voltage V4, the first output voltage V1 is equal to or less than the first set voltage V3, and the difference between the first output voltage V1 and the second output voltage V2 is the second set voltage V4. Since the control process for controlling the first output voltage V1 is included as follows, an abnormality such as when the second output terminal T2 that outputs the second output voltage V2 has a ground fault or when the second output voltage V2 drops. Occasionally, it is possible to prevent a predetermined amount of power (relatively large power) from being applied to a portion where the voltage is lowered from the first output voltage V1 to generate the second output voltage V2, and as a result, the loss increases. You can prevent that.
[実施形態2]
実施形態2に係るレギュレータ102は、基本的には実施形態1に係るレギュレータ100と同様の構成を有するが、第1出力端子及び第2出力端子はいずれも、バルブ負荷接続用の出力端子である点で実施形態1に係るレギュレータ100の場合とは異なる。すなわち、実施形態2に係るレギュレータ102においては、図8に示すように、第2出力端子T2には、第1出力端子T1と接続されているバルブ負荷400の必要電圧とは異なる必要電圧の第2のバルブ負荷402が接続されている。[Embodiment 2]
The
このように、実施形態2に係るレギュレータ102は、第1出力端子及び第2出力端子はいずれも、バルブ負荷接続用の出力端子である点で実施形態1に係るレギュレータ100の場合とは異なるが、実施形態1に係るレギュレータ100の場合と同様に、第1出力電圧V1があらかじめ設定された第1設定電圧V3以下となり、かつ、第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差があらかじめ設定された第2設定電圧V4以下となるように、第1出力電圧V1を制御する制御部40を備えるため、第2出力端子T2が地絡したとき(第2出力電圧=0となるとき)や第2出力電圧V2が低下したときでも、第1出力電圧V1と第2出力電圧V2との差があらかじめ設定された第2設定電圧V4以下となる。従って、第2出力端子T2が地絡したときや第2出力電圧V2が低下したときでも、第1スイッチング素子10とコンデンサ20との間の中点と第2出力端子T2との間に接続されている電圧降下部30に所定以上の電力(比較的大きな電力)が印加されることを防ぐことができ、損失(導通損失)が増大することを防ぐことができる。
As described above, the
また、実施形態2に係るレギュレータ102によれば、第1出力端子T1及び第2出力端子T2はいずれも、バルブ負荷接続用の出力端子であるため、一般に普及している複数のバルブ負荷を1のレギュレータで制御することができる。
Further, according to the
なお、実施形態2に係るレギュレータ102は、第1出力端子及び第2出力端子はいずれも、バルブ負荷接続用の出力端子である点以外の点においては実施形態1に係るレギュレータ100と同様の構成を有するため、実施形態1に係るレギュレータ100が有する効果のうち該当する効果を有する。
The
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。 Although the present invention has been described above based on the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. It can be carried out in various aspects within a range that does not deviate from the purpose, and for example, the following modifications are also possible.
(1)上記各実施形態において記載した構成要素の数、材質、位置等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。 (1) The number, material, position, etc. of the components described in each of the above embodiments are examples, and can be changed as long as the effects of the present invention are not impaired.
(2)上記各実施形態においては、第2スイッチング素子12を用いてバッテリ充電をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。その他の適宜の方法でバッテリ充電をしてもよい。
(2) In each of the above embodiments, the battery is charged using the
(3)上記各実施形態においては、第1スイッチング素子10としてサイリスタを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。サイリスタ以外の適宜の素子を用いてもよい。
(3) In each of the above embodiments, a thyristor is used as the
(4)上記各実施形態においては、電源として発電機を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。定電圧の適宜の電源を用いてもよい。また、電源として交流の電源(発電機)を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。直流の電源を用いてもよい。 (4) In each of the above embodiments, a generator is used as a power source, but the present invention is not limited thereto. An appropriate power source having a constant voltage may be used. Further, although an AC power source (generator) is used as the power source, the present invention is not limited to this. A direct current power source may be used.
10…第1スイッチング素子、12…第2スイッチング素子、20,920…コンデンサ20,930…電圧降下部、40,840,940…制御部、41…第1出力電圧検出部、42…第2出力電圧検出部、43…記憶部、44…第1スイッチング素子制御部、45…第2スイッチング素子制御部、100,102,800,900…レギュレータ、200…発電機、300…バッテリ、400,402…バルブ負荷、500…灯火器、810,910…サイリスタ、T1…第1出力端子(出力端子)、T2…第2出力端子、TACG…入力端子、TB…バッテリ端子、TE…接地端子、V1…第1出力電圧、V2…第2出力電圧、V3…第1設定電圧、V4…第2設定電圧 10 ... 1st switching element, 12 ... 2nd switching element, 20,920 ... Condenser 20,930 ... Voltage drop unit, 40,840,940 ... Control unit, 41 ... 1st output Voltage detection unit, 42 ... 2nd output Voltage detection unit, 43 ... storage unit, 44 ... first switching element control unit, 45 ... second switching element control unit, 100, 102, 800, 900 ... regulator, 200 ... generator, 300 ... battery, 400, 402 ... Valve load, 500 ... Lighter, 810, 910 ... Cylister, T1 ... 1st output terminal (output terminal), T2 ... 2nd output terminal, TACG ... Input terminal, TB ... Battery terminal, TE ... Ground terminal, V1 ... 1 output voltage, V2 ... 2nd output voltage, V3 ... 1st set voltage, V4 ... 2nd set voltage
Claims (8)
入力端子と接続されているスイッチング素子と、
前記スイッチング素子と接続されているコンデンサと、
前記スイッチング素子と前記コンデンサとの間の中点に接続されている前記第1出力端子と、
前記スイッチング素子と前記コンデンサとの間の中点と接続されている電圧降下部と、
前記スイッチング素子と前記コンデンサとの間の中点に前記電圧降下部を介して接続されている前記第2出力端子と、
前記第1出力電圧があらかじめ設定された第1設定電圧以下となり、かつ、前記第1出力電圧と前記第2出力電圧との差があらかじめ設定された第2設定電圧以下となるように、前記第1出力電圧を制御する制御部とを備えることを特徴とするレギュレータ。A two-system output regulator that outputs the first output voltage from the first output terminal and outputs the second output voltage, which is a voltage drop from the first output voltage, from the second output terminal.
The switching element connected to the input terminal and
The capacitor connected to the switching element and
The first output terminal connected to the midpoint between the switching element and the capacitor,
A voltage drop portion connected to the midpoint between the switching element and the capacitor,
The second output terminal connected to the midpoint between the switching element and the capacitor via the voltage drop portion, and the second output terminal.
The first output voltage is equal to or less than a preset first set voltage, and the difference between the first output voltage and the second output voltage is equal to or less than a preset second set voltage. 1 A regulator characterized by including a control unit that controls an output voltage.
前記第2出力端子は、LED接続用の出力端子であることを特徴とする請求項1に記載のレギュレータ。The first output terminal is an output terminal for connecting a valve load.
The regulator according to claim 1, wherein the second output terminal is an output terminal for LED connection.
前記第1出力端子から出力する前記第1出力電圧を検出する第1出力電圧検出部と、
前記第2出力端子から出力する前記第2出力電圧を検出する第2出力電圧検出部と、
前記第1設定電圧及び前記第2設定電圧を記憶する記憶部と、
前記第1出力電圧、前記第2出力電圧、前記第1設定電圧及び前記第2設定電圧に基づいて前記スイッチング素子のオン/オフを制御するスイッチング素子制御部とを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のレギュレータ。The control unit
A first output voltage detection unit that detects the first output voltage output from the first output terminal, and
A second output voltage detection unit that detects the second output voltage output from the second output terminal, and
A storage unit that stores the first set voltage and the second set voltage,
The claim is characterized by having a switching element control unit that controls on / off of the switching element based on the first output voltage, the second output voltage, the first set voltage, and the second set voltage. The regulator according to any one of 1 to 3.
前記第1出力電圧及び前記第2出力電圧を検出する出力電圧検出工程と、
前記第1出力電圧とあらかじめ設定された第1設定電圧とを比較するとともに、前記第1出力電圧と前記第2出力電圧との差と、あらかじめ設定された第2設定電圧とを比較し、前記第1出力電圧が前記第1設定電圧以下となり、かつ、前記第1出力電圧と前記第2出力電圧との差が前記第2設定電圧以下となるように前記第1出力電圧を制御する制御工程とを含むことを特徴とする出力電圧制御方法。It is an output voltage control method that controls a first output voltage output from the first output terminal and a second output voltage that is dropped from the first output voltage and output from the second output terminal.
An output voltage detection step for detecting the first output voltage and the second output voltage, and
The first output voltage and the preset first set voltage are compared, and the difference between the first output voltage and the second output voltage is compared with the preset second set voltage. A control step of controlling the first output voltage so that the first output voltage is equal to or less than the first set voltage and the difference between the first output voltage and the second output voltage is equal to or less than the second set voltage. An output voltage control method comprising and.
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